Устройство для поверки трансформаторов напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ Т4 АНСФрРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее образцовый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения, блок сравнения , входь которого соединены с клеммами для подключения вторичной обмотки испытуемого трансформатора , и клеммы для подключения первичной обмотки испытуемого транс .форматора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности при поверке трансформаторов напряжения , в него введены масштабный преобразователь, выход которого соединен с клеммами для подключения первичной обмотки испытуемого трансФорматора , выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке образцоg вого трансформатора, и переключатель , контакты которого подключены к входу масштабного преобразователя , первичной обмотке образцового трансформатора, вторичной обмотке § выходного трансформатора и входам блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИК аа (11)

y g G 01 R 35/02

ГОсудАРстВенный нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3407632/18-21 (22) 11.03.82 (46) 23.08.84. Бюп. У 31 (72) В.А.Бржезицкий, В.В.Копшин и А.В.Найдовский (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции и Украинский центр стандартизации и метрологии (53) 621.361.6.089.68(088.8) (56) . Авторское свидетельство СССР

Ф 737868, кл ° G Ol R 35/02, 1980.

2. Патент Японии Е 41-.16378, кл. 56 В 141. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ

ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее образцовый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения, блок сравнения, входы которого соединены с клеммами для подключения вторичной обмотки испытуемого трансформатора, и клемма для подключения первичной обмотки испытуемого транс" .форматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при поверке трансформаторов напряжения, в него введены масштабный преобразователь, выход которого соединен с клеммами для подключения первичной обмотки. испытуемого трансформатора, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке образцового трансформатора, и переключатель, контакты которого подключень1 к входу масштабного преобразователя, первичной обмотке образцового трансформатора, вторичной обмотке выходного трансформатора и входам блока сравнения .

1109б

»О

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при поверке, метрологической аттестации и экспериментальных исследованиях трансформаторов напряжения.

Известно устройство для определения масштабного коэффициента масштабных преобразователей напряжения, которое может быть использовано для измерения коэффициента трансформации или погрешности трансформатора напряжения. Устройство содержит два понижающих и два р азделительных трансформатора напряжения. три регулируемых источника напряжения и три нуль-индикатора, прибор сравнения (компаратор напряжения), аттестационный и вспомогательнь»й делители напряжения. Устройство применяется в качестве установки высшей точности для метрологической аттестации образцовых трансформаторов напряжения (1./ .

Недостатком устройства является низкая точность при поверке .незаземпяеьых трансформаторов

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство, содержащее образ30 цовый трансформатор и прибор сравнения, которые используются для определения погрешности трансформаторов напряжения, первичная обмотка которых включена согласно-параллельно первичной обмотке образцового трансформатора, которая соединена с выводами источника напряжения, при этом один из узлов соединен»я выводов первичных обмоток трансформаторов и источника заземлен. Вторичные обмотки трансформаторов включены также параллельно, причем узел соединения выводов вторичных обмоток заземлен, а другие выводы вторичных обмоток трансформаторов соединены с входами прибора сравнения (2g.

Определение погрешности трансформатора напряжения производят в следующей последовательности: устанав- 50 ливают необходимое напряжение источника„ с помощью прибора сравнения находят разность вторичных напряжений трансформаторов, выраженную через ее синфазную (по отношению 55 ,к вторичному напряжению образцового трансформатора) и квадратурную составляющие (соответственно f лс, .

90 2 flc ) и затем определяют погрешность трансформатора напряжения суммированием соответствующих значений составляющих разности вторичных напряжений трансформаторов и действительных значений погрешности напряжения (fo) и угловой погрешности (5 ) образцового трансформатора. Устройство не обеспечивает определение погрешности незаземлен. ного трансформатора напряжения в общем случае, когда один из выводов его первичной обмотки находится под а напряжением U а другой под напряжением U, при этом U ô U//g О, и погрешность каждого, конкретного трансформатора напряжения зависит от модуля и аргумента комплекса напряжений U u U . Заземление одного из выводов первичной обмотки приводит к дополнительной неконтролируе-. с мой погрешности и снижению точности из мере ний.

Погрешность незаземляемого трансформатора, в общем, может быть определена зависящей от напряжения U/ на выводе его первичной обмотки и

// / разности напряжений U — U

»э приложенной к первичной обмотке трансформатора. Тогда погрешность трансформатора (например „ его погрешность напряжения) может быть представлена в виде f(U, U„)=f(o,u„)+ak(u,,u ), где f(Q, О/) - погрешность трансформатора при заземлении одного из выводов его первичной обмотки (U =0) и напряжении на обмотке, равном О/, определяемая по устройству прототипа;

Ь f (U,П/ ) — дополнительная погрешность трансформатора при напряжении на его первичной обмотке,, равном

Uq обусловленная изменением напряжения на выводе его первичной об° /

HoTKH oT 0 до U

Аналогичное соотношение может быть сформулировано для угловой погрешности трансформатора.

Цель изобретения - повышение точности измерений при поверке трансформаторов напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для поверки трансформаторов напряжения, содержащее образцовый трансформатор, первичная обмотка которого подклю1109690 чена к источнику напряжения, блок сравнения, входы которого соединены с клеммами для подключения вторичной обмотки испытуемого трансформатора, и клеммы для подключения первичной обмотки испытуемого трансформатора, введены масштабный преобразователь, выход которого соединен с клеммами для подключения первичной обмотки испытуемого трансформатора, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке образцового трансформатора, и переключатель, контакты которого подключены к входу масштабного преобразователя, первичной обмотке образцового трансформатора, вторичной обмотке выходного трансформатора и входам блока сравнения.

На чертеже приведено устройство для поверки трансформаторов напряжения .

Устройство содержит выходной трансформатор 1 с (двухсекционной) . вторичной обмоткой, вольтметр 2, образцовый трансформатор 3, переключатель 4 (на схеме показаны обозначения согласного включения узлов устройства), масштабный преобразователь 5 напряжения, испытуемый незаземпяемый трансформатор б напряжения„нагрузка 7 трансформатора 6, блок 8 сравнения (типа

К-507) . Введение в схему выходного трансформатора с двухсекционной вторичной обмоткой, выполненной, например, биффилярной намоткой, необходимо для того, чтобы обеспечить строго равные по амплитуде и противоположные по полярности (сдвинутые по фазовому углу на 180 ) выходные напряжения цепи образцового трансформат ор а 3 .

При этом вторичные обмотки выходного трансформатора 1 соединены с щэнтактами переключателя 4, а первичная с вторичной обмоткой образцового трансформатора 3, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения и контактами переключателя 4, а другие контакты которого соединены с входом масштабного преобразователя 5, выход которого соединен с первичной обмоткой испытуемого трансформатора 6, вторичная обмотка которого соединена с блоком 8 сравнения, другие входы котоУстройство может быть реализовано в установках для метрологической аттестации для определения

3 дополнительной погрешности трансформаторов напряжения. Исходными данными для выбора узлов устройства являются характеристики трансформатора напряжения; коэффициент трансЧО формации Кч» =U» /U, где U и U» напряжение его вторичной и соответственно первичной обмоток; коэффициент входного напряжения K y=U /U

ЧЕ определяющий соотношение напряжения на выходе и входе первичной обмотки трансформатора, рабочее напряжение на первичной обмотке трансформатора ) U»I. При этом требуемяй масштабный коэффициент масштабщ ного преобразователя равен К р =

1/Kg напряжение источника Uð ò=

=Ч1» ° J КЧ1чч и напряжение вторичной це тр ан сформатор а Up =. U» /К н Коэф фициент преобразования цепи образцового трансформатора должен быть равен

U /ЧУ=К Кч» или может отличаться от него в пределах, определяемых диапазоном измерения погрешностей используемого блока сравнения. По5

ЧО

Ч5

25 рого соединены с контактами переключат еля 4.

Поверка трансформатора осуществляется следующим образом.

При согласном включении узлов устройства устанавливают напряжею ние источника Пчл ч =tU i (контРолируется вольтметром 2), при этом напряжение на выходе преобразова9 теля равно U Кдр = U1, и режим трансформатора б определяется напряжением U на выводе первичной обмотки и U» на входе его первичной обмот ки, и отмечают показания блока 8 сравнения т » и Б» . Затем при снятом напряжении производят переклю-. чение переключателя 4 в нижнее положение (встречное включение узлов), устанавливают то же напряжение источника U>qq. при этом напряжение на вывоце первичной обмотки трансформатора 6 равно нулю, и на его входе — u », и производят отсчет показаний блока сравнения f и 5 . Определение искомой погрешности испытуемого трансформатора проводят по раз ности показаний прибора сравнения при согласном и встречном включении узлов устройства

Ч 2 Ч Я

1109690

Мисточниму

Составитель С.Морозов

Техред М.Надь:

Редактор Е.Папп

Корректор Е . Сирохман

Заказ 6026/31 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 с

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лученные данные определяют необходимые характеристики узлов и режимы напряжений цепей устройства.

Эффективность изобретений обусловлена повышением точности электрических измерений, производимых с помощью трансформаторов напряжения.

Аттестация испытуемых трансформаторов по устройству прототипа может приводить к неконтролируемой погреш ности измерений 0,1-0,2%. Предлагаемое изобретение позволяет ис ключить данную погрешность при измерениях с применением незаземпяемых трансформаторов напряжения, приблизить уровень точности неэаземляемых .к уровню заземпяемых трансфопматоров напряжения. Тем самым расширяется возможность техники, поскольку обычно применяемые заземляемые трансформаторы являются частным случаем незаземпяемых трансформаторов. Широкое применение незаземляеьых трансформаторов позволит более просто и с меньшими затратами решить ряд задач измерительной техники. Устройство применимо и, для аттестации разделительных трансформаторов, характеризуемых напряжениями обмоток 100 В при разности напряжений между обмотками в десятки и сотни киловольт, применяемых в особо точных системах измерений высоких напряжений.